TheScientist：值得关注的基因组研究

　　美国的《The Scientist》杂志是一本面向生命科学的学生、研究人员的杂志，与学术期刊不同的是，该杂志除了报道研究领域内的热点话题外，还深入研究人员所关心的其他话题，如怎样进行职业规划、怎样用高科技创业等。其背后有全世界最优秀的专家团队――F1000(Faculty1000)的支持。近日The Scientist推荐了近期值得关注的基因组测序研究，如下：

　　1.31种真菌基因组

　　由包括美国能源部联合基因组研究所(DOE JGI)在内的20多家机构的研究人员组成的一个国际研究小组近日完成了对31种真菌(fungi)完整基因组比较的综合性研究，从而谱写出了真菌基因组百科全书第一章。相关论文发布在《科学》(Science)杂志上。

　　研究数据表明能够分解木质素多聚体(维持植物细胞壁刚性)的真菌的进化可能在终止煤层形成中发挥了关键性的作用。随着新真菌的出现，死亡植物物质可以被完全分解成基本化学成分。不再累积为可最终变为煤炭的泥煤，大量的植物生物质腐烂并以二氧化碳的形式释放到大气中。

　　文章的资深作者、克拉克大学生物学家David Hibbett 说：“我们希望这将进入到生物学和地质学教科书中。当你读到关于煤炭形成的书籍时，通常是就物理过程对其进行解释，并且煤沉积的速度在石炭一二叠系(Permo-Carboniferous)末期降下来。那原因为何呢?有各种不同的解释。白腐真菌(white rot fungi)的进化可能是一个因素，或许还是一个重要因素。一旦你拥有白腐菌，你就可以分解煤炭的主要前体木质素。因此白腐菌的进化是在碳循环演变过程中的一个非常重要的事件。

　　这篇论文是真菌基因组百科全书第一个产品。产生的数据生成了工业感兴趣的木质纤维素酶最全面的目录。使研究人员得到了跨越非常不同系统发生的所有基因的蓝图。

　　D. Floudas et al., “Lignin decomposition reconstructed from 31 fungal genomes,” Science, 336: 1715-1719, 2012.

　　2.谷子

　　谷子作为模式植物具备许多优势：其一它具有简洁的基因组，其二它可于几个月内在很小的空间中增殖足够多的数量。此外，谷子遍布全球，因此也可作为了解草本植物适应各种生长环境的优良模式之一。近期《自然生物技术》(Nature Biotechnology)杂志上的两篇新研究论文提供了谷子的详细遗传图谱和基因组草图。

　　在第一篇文章中，美国能源署的研究人员发布了枝稷近缘植物谷子(foxtail millet)(植物名 Setaria italica)基因组。通过对谷子基因组的测序，研究人员找到了一个具有温和、 C4、耐旱抗寒等适应性的一年生草本模式植物，其他植物可通过与它的比较，辨别出这些植物是否具备以上这些适应性。

　　在另一篇文章中，来自深圳华大基因研究院和张家口市农业科学院等单位的科研人员成功构建了谷子全基因组序列图谱，为揭示谷子抗旱节水、丰产、耐瘠和高光合作用效率等生理机制的研究提供了新的途径，并为高产优质、抗逆谷子新品种的培育奠定了坚实的基础。

　　J. Bennetzen et al., “Reference genome sequence of the model plant Setaria,” Nature Biotechnology 30, 555C561, 2012.

　　G. Zhang et al., “Genome sequence of foxtail millet (Setaria italica) provides insights into grass evolution and biofuel potential,” Nature Biotechnology 30, 549C554, 2012.

　　3. 宽吻海豚

　　研究人员比较了宽吻海豚(bottlenose dolphin)和其他哺乳动物的基因组，揭示了与它们高智商相关的遗传学线索，其中包括与神经系统相关蛋白的27种突变。其中一个发生 microcephalin蛋白上，也同样存在于人类基因组中，表明它在脑体积起支配作用。其他选定的基因似乎支配了神经连接，以及为海洋生物提供了诸如提高携氧能力和线粒体功能等适应能力。

　　M. McGowen et al., “Dolphin genome provides evidence for adaptive evolution of nervous system genes and a molecular rate slowdown,” Proceedings of the Royal Society B, doi: 10.1098/rspb.2012.0869, 2012.

　　4.鲨鱼种类

　　研究人员测序了4,283份鲨鱼和鳐鱼样本，发现了574个种类，其中79种有可能是新种类。惊人的发现提出了对鲨鱼和鳐鱼家族树结构的大量质疑，也引起了对资源保护的关注。名单中包括一些濒危鲨鱼，它们实际有可能包含从前所认识的一种以上的物种，使得它们的数量更加稀少。

　　G. Naylor et al., “A DNA sequence based approach to the identification of shark and ray species and its implications for global elasmobranch diversity and parasitology,” Bulletin of the American Museum of Natural History, in press.

　　5. 倭黑猩猩

　　科学家首次绘制出一只名为乌林迪(Ulindi)的18岁雌性倭黑猩猩的基因图谱。他们表示，收集到的数据将有助于解释为什么倭黑猩猩与黑猩猩之间会有非常明显的行为差异，并帮助科学家们找出让人类与各种猩猩区分开来的遗传变异。倭黑猩猩的基因图谱发表在《自然》Nature杂志上，这是继人(智人)、黑猩猩、猩猩和大猩猩之后，人类绘制出的第五种类人猿物种基因图谱。

　　K. Prufer et al., “The bonobo genome compared with the chimpanzee and human genomes,” Nature, 486: 527C531, 2012.